以松遼盆地齊家凹陷青山口組為例,探討應用地震沉積學和實驗室巖心分析手段,采用常規三維地震資料預測砂巖成巖相的可行性。用地震資料劃分地層和成巖相單元、建立巖心成巖相與地震屬性的聯系以及尋找有效的地震成巖相成圖方法,是地震成巖相研究的3個關鍵步驟。井-震高分辨率層序分析和地層切片的制作可提供儲集層尺度(20m)成巖相單元的合理載體。砂巖成巖相分析和成巖序列的建立可揭示影響儲集層質量的最重要因素——成巖作用。通過儲集層參數和巖石物性分析可進一步了解成巖作用和波阻抗的關系并篩選適用地震檢測的主要成巖作用。地震巖性體(如90°相位地震體)轉換提供了成巖相的振幅(波阻抗)檢測信號,用地震巖性體制作的地層切片可用于識別沉積相。在沉積相圖上分析沉積相、波阻抗和成巖相的關系,可最終形成地震成巖相圖。對青山口組泥質膠結砂巖和方解石膠結砂巖的實際分析表明,雖然砂巖成巖相地震檢測尚處于起步階段,但目前用常規三維地震資料預測砂巖成巖相是可行的。

不同溫度(100℃、150℃和200℃)地層水對含片鈉鋁石砂巖的改造作用研究顯示,隨著溫度升高,砂巖的溶解程度逐漸增強,樣品中片鈉鋁石的穩定性逐漸減弱。在片鈉鋁石溶解的同時,200℃時樣品表面有高鈉長石和綠泥石生成,且通過x-射線衍射分析發現,在150℃和200℃時有某種未知的碳酸鹽礦物生成,生成量隨溫度升高而增大。100℃時片鈉鋁石的微弱溶解及150℃和200℃時碳酸鹽礦物的生成表明,在地層條件下以片鈉鋁石等碳酸鹽礦物形式捕獲的co2能夠穩定存在。

松遼盆地南部遭受了多期不同性質的斷裂構造運動,形成了多種形式的斷裂反轉構造。在斷陷期,斷裂反轉構造主要表現為正斷層;反轉期,斷裂反轉構造發生逆沖,并在斷裂的上盤形成了反轉背斜帶。在局部反轉背斜構造上,由于地層褶皺隆升,形成了剝蝕構造天窗。其中,反轉斷裂切割了基巖至嫩江組地層,導致深部沙河子組、營城組等烴源巖所形成的油氣、co2和煤成氣等還原性流體沿反轉斷裂向上運移,引起淺部較為疏松的泉頭組和姚家組紅色砂體發生后生還原蝕變,形成有利于鈾成礦的灰色砂巖目的層。同時,反轉作用形成的剝蝕構造天窗,使目的層裸露于地表,接受含氧含鈾水的滲入和氧化作用,為層間氧化帶及其鈾礦化的形成創造了有利條件。

根據大量的普通薄片、鑄體薄片、x衍射和掃描電鏡資料,對松遼盆地頭臺地區砂巖儲層的成巖作用及孔隙演化規律進行了研究。在系統分析研究區成巖作用類型基礎上,根據礦物之間的微觀組構關系及其縱向變化特點,重點探討了礦物沉淀與溶解的期次性。

根據大量的普通薄片、鑄體薄片、ｘ衍射和掃描電鏡資料，對松遼盆地頭臺地區砂巖儲層的成巖作用及孔隙演化規律進行了研究。在系統分析研究區成巖作用類型基礎上，根據礦物之間的微觀組構關系及其縱向變化特點，重點探討了礦物沉淀與溶解的期次性。結合砂巖沉積微相特征，分析了沉積微相和成巖作用對砂巖孔隙形成和演化的綜合控制作用，最終建立了砂巖孔隙演化模式，提出了１６５０ｍ和１８５０ｍ處是研究區內重要的次生孔隙帶

松遼盆地東南隆起區嫩江組沉積期末形成了大量的正反轉構造,主要發育斷陷和坳陷層序反轉背斜型、斷陷層序中斷層下正上逆型、坳陷層序中斷層上下皆逆型、斷陷層序中斷層上下皆逆型4種樣式。構造反轉改變淺部坳陷層的構造形態、物理性能、地下水的循環方式和巖石地球化學性質,導致深部油氣和co2向上運移,有利于形成砂巖型鈾礦床。因此,盆地東南部找鈾礦應注重由反轉構造形成的剝蝕天窗地區。

松遼盆地白堊系砂巖以長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖為特征。砂巖中發育長石碎屑、巖屑等不穩定組分,而且隨著埋藏深度加深(成巖作用加強)鉀長石逐漸減少并最終在2700m以下消失。斜長石碎屑中鈉長石組分逐漸增多,鈣長石組分逐漸減少,最終形成純鈉端元的鈉長石。在成巖過程中長石碎屑的鈉長石化主要有3種方式:①由離子交代作用導致長石碎屑的鈉長石化;②長石碎屑邊緣鈉長石次生生長;③與長石碎屑溶解伴生的新生鈉長石作用。結合熱動力學平衡原理分析,斜長石的鈉長石化基本不受成巖溫度和壓力的制約,而鉀長石的鈉長石化需要較高的成巖溫度和壓力作用才能進行。因此,斜長石的鈉長石化可見于成巖早期,而鉀長石的鈉長石化只發生于成巖晚期。

總結介紹了松遼盆地可地浸砂巖鈾礦鉆探的施工工藝,沖洗液配制及管理,可地浸砂巖鈾礦鉆探的目的層———松散砂體的取心技術和退心技術,鉆探管材的使用及孔內事故的預防與處理。

松遼盆地為一個含有油、氣、鈾多能源的陸相沉積盆地.綜合整理前人關于松遼盆地西部斜坡的地質資料,闡述了西部斜坡區域構造位置,構造演化特征及地下含氧含鈾流體對斜坡區砂巖型鈾礦控制作用.筆者運用砂巖型鈾礦成礦理論分析認為松遼盆地西部斜坡帶具有良好的砂巖型鈾礦找礦前景.

文章在對鄂爾多斯盆地南部砂巖巖石學特研究的基礎上,重點探討了砂巖賦鈾性與巖石結構組分的關系和粘土礦物演化、壓實與膠結、溶蝕與次生孔隙形成等主要成巖作用對巖石滲透性與鈾的運移聚集的影響。將研究區含鈾砂巖劃分成4種賦鈾砂巖類型,討論了不同巖石類型的成礦性特征。綜合分析了鈾成礦條件,建立了砂巖型鈾礦成礦模式,為研究區鈾成礦有利區段預測提供了巖石學證據。

通過薄片分析、全巖分析和黏土礦物分析對鄂爾多斯盆地紅河油田延長組長6段砂巖的碎屑礦物含量、膠結物類型及方式分長61、長62、長63三個小層進行對比分析。結果表明，紅河油田長6段整體上以中、細粒巖屑長石砂巖及長石砂巖為主，碎屑礦物成分主要為石英、鉀長石、斜長石。膠結物以泥質和碳酸鹽膠結為主，多為孔隙式膠結，對比三個小層發現，從長61、長62到長63，砂巖儲層性能變好，但對于孔隙來說，長61孔隙發育較好，長62、長63孔隙多被黏土礦物充填。

通過薄片分析、全巖分析和黏土礦物分析對鄂爾多斯盆地紅河油田延長組長6段砂巖的碎屑礦物含量、膠結物類型及方式分長61、長62、長63三個小層進行對比分析。結果表明，紅河油田長6段整體上以中、細粒巖屑長石砂巖及長石砂巖為主，碎屑礦物成分主要為石英、鉀長石、斜長石。膠結物以泥質和碳酸鹽膠結為主，多為孔隙式膠結，對比三個小層發現，從長61、長62到長63，砂巖儲層性能變好，但對于孔隙來說，長61孔隙發育較好，長62、長63孔隙多被黏土礦物充填。

松遼盆地地下水動力場的形成與演化控制了地下水化學場的形成與分布,地下水化學分布特征又反映地下水動力場的演化結果。在地下水化學場的形成過程中,影響沉積盆地地下水化學性質的因素較多,這些因素對地下水化學性質的影響作用在垂向上具有階段性,在平面上具有選擇性。前者導致地下水化學性質的垂直分帶性,從淺到深可以劃分出:1)大氣水下滲淡化帶,2)近地表蒸發濃縮帶,3)泥巖壓實排水淡化帶(c1)—壓濾濃縮帶(c2),4)粘土礦物脫水淡化帶和5)滲濾濃縮帶等5種水化學剖面單元類型。后者決定了地下水化學場的平面分區性:1)盆地邊緣為大氣水下滲淡化區,2)盆地中央為泥巖壓實排水淡化區,3)越流區為過渡區,4)越流-蒸發區為濃縮區。在泥巖壓實排水形成的離心流方向上,礦化度、na+濃度、cl-濃度和鹽化系數升高,(co32-+hco3-)、so42-濃度、鈉氯系數(γna+/γcl-)和脫硫系數(so24-/so24-+cl-)降低。在大氣水下滲向心流方向上,礦化度、離子濃度和鈉氯系數、脫硫系數和鹽化系數一致升高。

松遼盆地南部乾安長嶺凹陷下白堊統發育了多套優質烴源巖和三角洲前緣相砂巖儲集層,形成了上、中、下3套成藏組合。在凹陷東部的華字井階地,具備形成大中型構造—巖性復合型圈閉的各種有利條件:多期三角洲前緣相區縱橫交錯、相互疊加,經常出現巖性橫向相變和上傾尖滅;以乾南潛伏古隆起帶古地形為背景形成的繼承性南北沉積微相分異;后期構造運動造成盆地東部抬升,使得東部砂體整體上傾尖滅;后期構造運動形成一系列小斷裂,對砂體上傾方向產生遮擋;大型斜向水流與區域構造格局的有機配置;成巖作用造成儲層致密化。巖性—構造復合圈閉形成于嫩江期及明水期,與大規模油氣運移期配置良好,為形成華字井階地一批大中型構造—巖性復合型油氣田創造了條件。

通過對塔里木盆地巴麥地區多口典型探井泥盆系東河塘組薄片的觀察與鑒定,東河塘組石英含量高,長石和巖屑含量都在1%～4%范圍,成分成熟度高;主要的成巖作用有壓實作用、膠結作用、溶蝕(溶解)作用等。綜合判斷認為,泥盆系東河砂巖處在中—晚成巖階段,原生孔隙少,表生成巖溶解作用和埋藏溶蝕作用可以溶解多種可溶性雜基和碳酸鹽巖類基質,使儲層發育粒內溶孔、鑄模孔、溶蝕擴大等孔隙類型。但是由于儲層成巖作用過程有疊置,所以儲層的改善作用也有限,物性相對較差。

三臺地區北山珍珠巖產于營城組一段,出露面積約0.62km2,厚度超過30m。野外掌子面可見珍珠巖與膨潤土、隱爆角礫巖、流紋巖共生。研究區珍珠巖可分為枕狀球狀珍珠巖、具流紋構造(塊狀)珍珠巖、角礫狀珍珠巖、珍珠質集塊巖。珍珠巖中含角閃石和輝石斑晶,基質脫玻化明顯,出現球粒結構和微晶(骸晶)結構。珍珠巖與其他巖石的序列關系為珍珠巖—膨潤土—隱爆角礫巖—流紋巖。巖相序列關系為侵出相—火山通道相—噴溢相。研究區珍珠巖是水下快速冷卻形成的,其形成可以分為3個階段。第一階段(塌陷火山湖—爆發階段),早白堊世在三臺地區形成了陸相塌陷火山湖,并發生火山爆發,形成凝灰巖(水平層理發育)。第二階段進一步分為3個亞階段:水下侵出亞階段,在斷陷湖盆中發生火山噴發,由于盆地內水體的驟冷作用,形成大量的珍珠巖(火山玻璃質熔巖)和部分流紋質熔巖;隱爆亞階段,形成流紋質隱爆角礫巖;噴溢亞階段,形成流紋巖。第三階段(部分膨潤土化階段),在火山噴發間歇期由于大氣降水補給的地下水,在堿性條件下對珍珠巖進行水化,但珍珠巖層處于相對封閉條件,沒有充分的水介質活動,珍珠巖部分(表層、裂縫處)轉化為膨潤土。

利用野外地質調研、巖心觀察描述及鏡下薄片、光片鑒定與定量統計結果,將鄂爾多斯盆地東勝地區中侏羅統直羅組含鈾砂巖劃分為氧化帶黃褐色—紫紅色砂巖、灰綠色蝕變砂巖、原生含礦帶灰色砂巖及淺灰色—灰白色“漂白”砂巖4種類型。砂巖中的火成巖和泥巖巖屑可能是鈾的來源之一。鈾礦化是成巖后生階段介質條件改變的產物,受氧化-還原界面的控制。鈾的形成主要與天然氣的運移和逸散有關,也可能與后生階段的熱液活動有關。砂巖中次生鋯石與粒間綠泥石、蒙脫石膠結物和黃鐵礦的密切伴生及其吸附鈾的α徑跡等特征表明,其形成與鈾的富集存在成因上的聯系。部分長石碎屑被高嶺石替代和早期碳酸鹽膠結物的溶解使一部分鍶流失,這是造成“漂白”砂巖中低鍶含量的主要原因。

ld15-1構造位于鶯歌海盆地中部坳陷,是由泥底辟引起頂部地層向上拱曲而形成的背斜構造。天然氣產自鶯黃組中、上部砂巖中。粒間原生孔和粒間溶蝕擴大孔是砂巖中極其重要的儲集空間。砂巖的成巖作用主要包括壓實作用、膠結作用和溶蝕作用。研究表明,鶯黃組地層所經受的成巖作用階段為早成巖階段及晚成巖階段a-b期。溶蝕作用對砂巖成為高孔中滲儲層貢獻較大。深海盆地水道濁積砂、淺海陸架席狀砂是良好的儲集砂體。巨厚的烴源巖和良好的儲集砂體及其與完整圈閉的有機組合,是鶯歌海盆地天然氣富集的基本因素。

設計試驗了幾種硬質合金鉆頭,得出了在設計鉆進含礫砂巖、砂礫巖層的硬質合金鉆頭時,應適當增加鉆頭口徑,并應以球頭硬質合金作為主要切削具的結論。

通過對砂巖普通薄片、鑄體薄片的鏡下鑒定,輔以掃描電鏡,陰極發光,電子探針和x-衍射等手段,對英臺地區扇三角洲砂巖儲層和基本特征進行了綜合研究,在研究砂巖成巖作用類型和成巖作用事件序列的基礎上,劃分了該區砂巖成巖作用階段。并且根據砂巖的孔隙類型及演化特征,總結出了三種砂巖埋藏成巖作用與孔隙演化模式。

為緩解全球氣候變暖趨勢,co2地質儲存成為目前減少向大氣排放co2量的有效方法之一。區域co2地質儲存適宜性評價是篩選co2地質儲存目標區和工程建設的基礎,合理的評價指標體系和指標權重對評價結果有重要影響。本次研究結合松遼盆地地質條件,建立包括地質儲存規模、儲存經濟性、儲存條件和儲存安全性4個方面、20個指標、5個指標劃分等級的評價指標體系,利用層次分析法(ahp)確定各指標權重,且考慮到各評價指標分級標準的模糊性,由此得到基于層次分析法的co2地質儲存適宜性的模糊綜合評價方法,并將該方法應用于松遼盆地6個一級構造單元的co2地質儲存適宜性評價中,得到各一級構造單元的地質儲存適宜度。評價結果表明:中央坳陷區co2地質儲存適宜性較好,可以作為co2地質儲存的優先區域,北部傾沒區、西部斜坡區和東南隆起區的適宜性一般,東北隆起區和西南隆起區適宜性均較差,不適宜儲存co2。該評價結果為松遼盆地地區co2地質儲存場地篩選和工程建設等提供了科學依據。

松遼盆地英臺地區扇三角洲砂巖儲層埋藏成巖階段與孔隙演化模式